[发明专利]自然冷却冷水装置和液冷装置结合的服务器散热系统

权利要求书

1.一种自然冷却冷水装置和液冷装置结合的服务器散热系统，包括液冷服务器机柜，所述液冷服务器机柜包括机柜柜体和设置于 机柜柜体内的多个液冷服务器，设有液冷装置对液冷服务器进行直接的液冷散热，其特征在于，还设有自然冷却冷水装置进行辅助散热，所述自然冷却冷水装置包括设在液冷装置上的冷水换热器、水泵、电动调节水阀、水环自然冷却换热装置、冷水机、连接管路及二次换热介质，所述冷水机与冷水换热器通过连接管路连接形成环路，并通过连接管路装载二次换热介质，二次换热介质的温度为12 ~15℃；所述水泵、电动调节水阀、水环自然冷却换热装置依次串联设于连接管路上，又或者水泵和电动调节水阀依次串联设于连接管路上，而水环自然冷却换热装置一端与电动调节水阀相连，另一端与连接管路连接并联在冷水机两端；所述液冷装置包括液冷散热器、分配器、集流器和一次换热介质，所述液冷散热器用于对服务器芯片进行散热，所述分配器通过多根进液连接支管与液冷散热器连接，液冷散热器再通过多根出液连接支管与所述集流器连接，所述一次换热介质通过分配器和进液连接支管进入液冷散热器，再通过出液连接支管流出液冷散热器并由集流器汇集。

2.根据权利要求1所述自然冷却冷水装置和液冷装置结合的服务器散热系统，其特征在于，所述的水环自然冷却换热装置包括轴流风机和自然冷却换热盘管，所述自然冷却换热盘管串联或并联在连接管路上。

3.根据权利要求1所述自然冷却冷水装置和液冷装置结合的服务器散热系统，其特征在于，所述自然冷却冷水装置还包括风机，所述风机安装在冷水换热器的出风侧。

4.根据权利要求1所述自然冷却冷水装置和液冷装置结合的服务器散热系统，其特征在于，所述二次换热介质为水或防冻溶液。

5.根据权利要求1所述自然冷却冷水装置和液冷装置结合的服务器散热系统，其特征在于，所述一次换热介质为自来水、纯净水、有机溶液、无机溶液或氟利昂。

6.根据权利要求1所述自然冷却冷水装置和液冷装置结合的服务器散热系统，其特征在于，所述液冷散热器设于服务器芯片附近，或直接与服务器芯片接触。

7.根据权利要求1~6任意一项所述自然冷却冷水装置和液冷装置结合的服务器散热系统，其特征在于，所述的水环自然冷却换热装置串联在连接管路上时，所述服务器散热系统的运行方法如下：

1）当环境温度为20℃以上时，冷水机开启，水环自然冷却换热装置停止运行，电动调节水阀的旁通开度为0%、二次换热介质不流经水环自然冷却换热装置，轴流风机也处于停止状态，二次换热介质的所有冷量均由冷水机提供；

2）当环境温度为0~20℃时，冷水机和水环自然冷却换热装置均开启运行，电动调节水阀的旁通开度为100%、所有的二次换热介质先流经水环自然冷却换热装置，利用轴流风机和自然冷却换热盘管的强制对流换热对二次换热介质进行散热预冷，二次换热介质再进一步流经冷水机进行补偿制冷达到所需的温度；

3）当环境温度为0℃以下时，冷水机停止运行，水环自然冷却换热装置开启运行，电动调节水阀的旁通开度先保持为100%、所有的二次换热介质流经水环自然冷却换热装置，并通过调节轴流风机的转速来调节自然冷却产生的冷量；

4）当环境温度极低、轴流风机已处于最低转速下、自然冷却产生的冷量仍然偏大即二次换热介质出口温度为12℃以下时，则保持轴流风机在最低转速下稳定运行，并通过调节电动调节水阀的旁通开度来控制自然冷却产生的冷量。

8.根据权利要求1~6任意一项所述自然冷却冷水装置和液冷装置结合的服务器散热系统，其特征在于，所述的水环自然冷却换热装置并联在连接管路上时，所述服务器散热系统的运行方法如下：

11）当环境温度为0℃以上时，冷水机开启，水环自然冷却换热装置停止运行，电动调节水阀的旁通开度为0%、二次换热介质不流经水环自然冷却换热装置，轴流风机也处于停止状态，二次换热介质的所有冷量均由冷水机提供；

12）当环境温度为0℃以下时，冷水机停止运行，水环自然冷却换热装置开启运行，电动调节水阀的旁通开度先保持为100%、所有的二次换热介质流经水环自然冷却换热装置，并通过调节轴流风机的转速来调节自然冷却产生的冷量；

13）当环境温度极低、轴流风机已处于最低转速下、自然冷却产生的冷量仍然偏大即二次换热介质出口温度为12℃以下时，则保持轴流风机在最低转速下稳定运行，并通过调节电动调节水阀的旁通开度来控制自然冷却产生的冷量。